Óceánok - a klímaváltozás kulcsfontosságú rendszere - klimareporter °
Az óceánok felmelegedése és ezzel együtt a tengerszint emelkedése több évszázadon át folytatódik, még akkor is, ha az üvegházhatású gázok felhalmozódása a légkörben azonnal leállna. Ez önmagában mutatja az óceánok fontosságát az éghajlati rendszer szempontjából. A tudósokat néhány egyéb összefüggés is aggasztja.
Méretük miatt az óceánok kulcsszerepet játszanak az éghajlatváltozásban - végül is bolygónk több mint 70 százalékát lefedik. Óceánjaink állandó kölcsönhatásban vannak a légkörrel.
Például az Északi-sarkvidék drasztikusan és nagy sebességgel változik. A globális felmelegedés során a sarkvidéken a föld közelében a levegő hőmérséklete legalább kétszer olyan magasra emelkedik, mint a sarkvidéken kívül. Ez csökkenti a keleti sugáráram intenzitását - ezek erős szélek, 200-500 kilométer/órás sebességgel a legfelső troposzférában, jó 10 000 méter magasságban.
Emiatt intenzív vita folyik az éghajlat-kutatásban arról, hogy az északi-sarki éghajlatváltozások közvetlen hatással vannak-e a középső szélesség időjárására. Feltételezzük, hogy a sugáráram lelassulása egyre inkább blokkolja az időjárási körülményeket, például úgynevezett omega időjárási viszonyokat.
Ez okozhatja az időjárási szélsőségek fokozódását, amelyet egy ideje megfigyelünk. Jellemző a hosszan tartó, rendellenes meleg levegő befecskendezése a déli területekről, amelyek hőhullámokhoz vezetnek, például 2018 nyarán, vagy hosszan tartó esőzésekhez vezetnek olyan áradásokkal, mint Franciaországban 2016-ban és 2018-ban.
Hogyan melegednek a tengerek?
A szárazföldi területeken mért globális éves középhőmérséklet az elmúlt években 1,4 fok körül mozgott, és körülbelül 0,7 fokkal haladta meg a tenger felszínén az elmúlt évszázad hosszú távú átlagértékét. A víz hatékony keveredése és nagyobb hőkapacitása miatt a tenger felszínének globális felmelegedése kisebb, mint a szárazföldi területé. A tenger felmelegedett rétege általában csak néhány száz méter mélységet ér el.
Mivel az óceán átlagos mélysége 3800 méter, az óceánok felmelegedése - és ezzel együtt a tengervíz tágulása és az ennek megfelelő tengerszint-emelkedés - több évszázadig tart, még akkor is, ha az üvegházhatású gázok felhalmozódása a légkörben azonnal leállna. A tengervíz eddig megfigyelt mértéke tehát csak nagyon kis része a már előre látható teljes mennyiségnek.
A megadott hőmérsékletek globális átlagértékek, de jelentős regionális eltérések vannak - mint például az Északi-sarkvidéken, ahol a talaj közelében a hőmérséklet kétszer olyan magasra emelkedik. Ennek fontos oka a Jeges-tenger csökkenő tengeri jégtakarója. Mivel a víz sötétebb, mint a jég, kevesebb napsugárzás tükröződik vissza, és az óceán több hőt tárol, különösen nyáron.
Tengerek és a víz körforgása
Az óceánok jelentik a mozgatórugót: a földön körülbelül 1500 köbkilométer víz van - elképzelhetetlen mennyiség. Ennek nagy része, mintegy 94 százaléka a tengereken található. Mindössze 14 000 köbkilométer, 0,001 százalék körül van a légkörben. Évente mintegy 460 000 köbkilométer párolog el a tengerekből. Ebből a légköri keringés 40 000 köbkilométert szállít a kontinensekre, ahol eshetnek. Ugyanannyi víz áramlik vissza a tengerbe.
Személynek
José L. Lozán a "Figyelmeztető jel éghajlata: A tengerek - változások és kockázatok" című könyv szerzője és tengerészeti kutatóként dolgozik a Hamburgi Egyetemen.
A globális felmelegedés valószínűleg fokozottabb párolgást eredményez az óceánokból, és fokozódik a víz körforgása. Ezt azonban a rendelkezésre álló adatok még nem erősítették meg. Ez összefüggésbe hozható a mérési sorok elégtelen számával, valamint a csapadék és a párolgás nagy regionális változékonyságával. Mindenesetre a felmelegedéssel a légköri vízgőz abszorpciós képesség növekszik. Ha a hőmérséklet egy fokkal nő, matematikailag hét százalékkal nő. 2017-ben a globális felmelegedés már 0,9 fok körül mozgott a 20. század hosszú távú átlagához képest.
Óceánok és a szén körforgása
Mind az óceánok, mind a szárazföldi bioszféra fontos szén-dioxid-elnyelőket képvisel a globális szén-dioxid-körforgásban: A tengervízben majdnem 40 000 gigaton szén oldódik fel - ez csaknem 50-szer több, mint a légkörben lévő 850 gigatoné. Az emberi tevékenység, különösen a szén és az olaj elégetése, évente mintegy 30 gigaton CO2-t bocsát ki. Ennek körülbelül negyedét az óceánok veszik fel, és hasonló mennyiséget tárolnak a bioszférában. Ez azt jelenti: körülbelül a fele marad a légkörben.
A gázcsere a légkör és az óceánok legfelső rétege között zajlik. A CO2 résznyomásának különbsége miatt az óceánok elnyelik a levegőből a CO2-t. Minél hidegebb a víz, annál nagyobb a CO2 oldhatósága. A gázcsere a jövőben csökken, mivel a tengerek felmelegednek és a részleges nyomáskülönbség kisebb lesz.
A mélyebb vízrétegekben a CO2 szállítása a mélyvízképződési régiókban történik. Az elnyelt CO2-t az áramok osztják el az óceánokban. A CO2 csak évszázadok után kerül vissza a légkörbe, főleg lakóövezetekben.
Az óceán áramlata rendkívül fontos éghajlatunk szempontjából
Mivel a napsugárzás nem éri el egyenletesen a föld felszínét, vannak hideg és meleg tengeri területek. Az óceáni áramlatok a hőt a trópusi térségből a sarkvidékekre szállítják, és így biztosítják a kiegyensúlyozott éghajlatot a földön. E kiegyensúlyozó hatás nélkül például más éghajlat lenne Európában, és a gazdasági fejlődés északra nem lenne lehetséges.
Világszerte létezik egy óceánáram-rendszer, amelyet kínosan "termohalin-keringésnek" neveznek. A név összefügg azzal a ténnyel, hogy az áramlások erőssége nagymértékben függ a víz sűrűségétől, amely a hőmérséklet és a sótartalom következménye. A szél befolyásolja az áramok erősségét is.
Az ábra a termohalin világméretű keringését mutatja. Az Atlanti-óceánon meleg víz (piros vonal) folyik északra az öböl régiójától. Útközben a sótartalom a párolgás következtében növekszik, és a víz lehűl. Ez növeli a sűrűséget, a víz nehezebbé válik és lefelé süllyed: mély víz jön létre. Átlagosan 2000 méter mélységben déli irányban folyik vissza (kék vonal).
Világszerte több ilyen mélyvízképző régió létezik (sárga körök). A meleg víz szállítása az Atlanti-óceán északi részén felelős Közép- és Észak-Európa felmelegedéséért. Tíz fok körüli hőmérséklet-emelkedést okoz a világ más földrajzi szélességi régióihoz, például Kanadához képest. A "Golf-áramlat" vagy jobb az észak-atlanti áramlat az elmúlt jégkorszak végén többször is instabil volt. A jelenlegi holocénben az észak-atlanti áram stabilabb.
Nehéz megjósolni, hogy a dolgok hogyan folytatódnak, és hogyan befolyásolja az ember okozta éghajlatváltozás ezeket az érzékeny óceánáramokat a 21. században. Eddig az éghajlati kutatások azt feltételezték, hogy az észak-atlanti áram letörésének valószínűsége legfeljebb tíz százalék. Ha a mélyvízképző területek körülményei megváltoznak, ez hatással lehet az áramlatokra.
Az Atlanti-óceán északi részén a grönlandi jégtakaróból származó csapadékmennyiség és az olvadékvíz mennyiségének növekedése csökkent vízsűrűséghez vezethet, és gyengítheti a mélyvíz képződését. Ennek az ellenkezője fordulhat elő, ha az Atlanti-óceán szubtrópusi részén a párolgás következtében megnő a sótartalom a tenger felszínén, és a nehezebb sós víz eléri az észak-atlanti mélyvízképző régiót.